课  题
7.1 晶体管稳压电源
课 型
新课
授课班级
授课时数
2
教学目标
掌握晶体管稳压电源的工作原理及应用。
教学重点
1．简单串联稳压电源的电路组成和稳压原理。
2．串联型可调稳压电源的电压调节原理。
3．提高串联型可调稳压电源性能的措施。
4．串联型可调稳压电源举例。
教学难点
1．串联型可调稳压电源的工作原理。
2．提高串联型可调稳压电源性能的措施。
3．串联型可调稳压电源举例、串联稳压电源的功能完善及不断发展的思路。
学情分析
教学效果
教后记
新课
A．引入
常用的电源除电池外，还采用将电网提供的交流电直接变换为直流电的电源。在很多电子设备和电路中需要一种当电网电压波动和负载发生变化时，输出电压仍能基本保持不变的电源。我们把这种电源称为直流稳压电源。
B．复习
整流电路和滤波电路。
C．新授课
7.1　晶体管稳压电源
7.1.1 串联型稳压电路
1．电路组成
负载与起调整作用的三极管相串联，故称串联型稳压电路。
V：NPN型，相当于一只受基极电流控制的可变电位器，利用其电压的变化来实现稳压。
2．工作原理
假定输出电压由于某种原因升高，因是稳定值，所以三极管的将减小，使减小，三极管集—射电压增大，由于=-，因而抑制了输出电压的升高，使其趋于稳定。
稳压过程可表示为
↑→↓→↓→↑→↓
若输出电压因某种原因下降时，其变化过程与此相反。
3．稳压电路工作条件
稳压管的稳定是保证输出电压稳定的前提。可将串联型稳压电路改成典型射极输出器的电路，如图（b）所示。
7.1.2 具有放大环节的串联型可调稳压电路
串联型可调稳压电源方框图如图（a）所示。
1．电路及各元件作用
电路如图（b）所示。
组成：调整部分（调整管）、取样电路（、、组成分压器）、基准环节（稳压管和组成的稳压电路）、比较放大级（放大管等）。图
：调整管，起电压调整作用；
：比较放大管。
：稳压管，与限流电阻组成基准电源，为发射极提供基准电压；
、、：组成取样电路，将输出电压的一部分取出加到管的基极，与基准电压进行比较，其差值电压经过放大后，送到调整管的基极，控制调整管的工作。
2．稳压原理
（1）当电网电压升高或增大时
稳压过程为：
↑→↑→↑→↑→↑→↑→↓→↓→↑→↓
可概括为
↑→↑→↓
（2）当电网电压下降或负载变重时
稳压过程为：
  ↓→↓→↓→↓→↓→↓→↑→↑→↑→↓
（↓）
→↑
可概括为
↓→↓→↑
3．输出稳定电压的调节
由图（b）可知，按分压关系
整理得
：为可变电阻抽头下部分阻值。
因，则
式中，为分压比，称为取样比，用n表示，则
4．影响串联型可调式稳压电源稳压性能的因素
（1）取样电路 取样电路的分压比n越稳定，则稳压性能越好。
（2）基准环节 稳压管应选用动态电阻小、电压温度系数小的硅稳压二极管。
（3）放大环节 应使比较放大级有较高的增益和较高的稳定性。
（4）调整环节 输出功率大的稳定电源，应选用大功率三极管作调整管。
调整管除常用复合管外，有时因三极管的极限电流不够大而采用多管并联；或因三极管允许的极限电压不够高而采用多管串联运用。调整管的并联运用和串联运用如图所示。
7.1.3 提高串联型稳压电路性能的措施
1．提高稳定度的措施
（1）问题
输入电压不稳定会导致比较放大级的电源电压和调整管偏流不稳定。
（2）措施
设置辅助电源可为比较放大管提供一个稳定的集电极电压，同时也为调整管提供稳定偏流。可以克服输入电压波动对两者的影响，提高了输出电压稳定度。
2．提高温度稳定性的措施
（1）温度
温度变化会使比较放大管的集电极电流和射极电流发生变化，电压输出电压将随温度的变化发生漂移。
（2）措施
采用能够抑制温漂的差分放大电路，如图所示。
产生基准电压的稳压二极管接在的基极，取样电压接基极，差分放大器对两管基极电压之差进行放大，完成稳压功能。为两管的公共电阻，抑制了温度对差分管的影响。
7.1.4 保护电路
1．限流式保护电路
（1）功能
当输出电流超过额定值时，保护电路开始动作，使输出电流限制在一定的范围内。
（2）电路组成
电路如图所示。
R：检测电阻，阻值常取很小。
（3）工作原理
限流电阻取值适当，流过限流电阻的电流正常时，保护二极管V截止，不影响电路工作；超负载时，保护二极管V导通，使流过调整管的基极电流大大减小，从而使流过负载的电流减小，保护调整管不致损坏。
2．截流式保护电路
（1）功能
当输出过载或短路时，保护电路开始动作使调整管截止，从而使通过调整管的电流减至最小，起到保护作用。
（2）电路组成
电路如图所示。
R：检测电阻。
：保护管，连同其外围电阻组成保护电路；
、：组成简单的稳压源，为基极提供基准电压；
（3）工作原理
负载电流处于正常范围时，调整管正常工作，加在检测电阻R上的电压处于正常值，保护管截止，保护电路不发挥作用。
当负载电流因过载或负载短路时，检测电阻R电压降增大，导致保护管导通，电流增大，下降，即调整管下降，使调整管的增大，导致输出电压下降。正反馈过程如下：
↑→↓→↓→↑→↓→↓→↑→↑
7.1.5 串联型稳压电源举例
1．电路组成
某台电子设备中的稳压电路如图所示。
组成：整流（桥式）、滤波（电容滤波）和稳压（串联可调式）三部分。
2．稳压部分特点
（1）电路中的调整管、放大管、和过流保护三极管均使用PNP型锗管，输出电压的极性为负。
（2）因输出电流较大，所以调整管由和两个管子组成复合管
（3）为提高稳压电路的温度稳定性，放大电路采用由、组成的差分放大电路。
（4）为提高稳压性能，放大管的集电极负载电阻接至一个辅助电源。
（5）过载保护部分由等组成三极管截流式保护电路。
（讲解电路）
（引导学生分析完成）
（介绍电路）
（引导学生分析工作原理）
（讲解）
（引导学生阅读教材）
（分析）
（引导学生阅读教材）
（讲解）
（引导学生阅读教材）
（引导学生分析工作原理）
（讲解）
练习
1．串联可调稳压电源由哪几部分组成？各部分的作用是什么？
2．在串联型稳压电路中，为什么有时需用复合管来做调整管？
3．在电源电路中，若电网电压升高，则输出电压有____的趋势；若负载变重，则输出电压有____的趋势。
vimax
小结
1．串联型稳压电路的组成：调整部分、取样电路、基准环节和比较放大级。
2．串联型稳压电路的调整过程从其实质而言是一种负反馈。反馈网络就是取样电路，反馈电压就是比较放大管的基极电压，反馈类型为电压串联负反馈。
3．串联式稳压电路中的保护电路有：限流式保护电路和载流式保护电路。
布置作业
P135习题七
7-3，7-5，7-9，7-10。

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